CHƯƠNG 2 : THỰC NGHIỆM
2.4. Thiết lập mơ hình thí nghiệm đo hiệu ứng chắn nhiệt của các loại màng khác
nhau
Sau khi thực hiện các phép đo khảo sát tính chất của màng TNO và TNO đồng phún xạ Ag chúng tôi hi vọng rằng màng phún xạ TNO và TNO đồng phún xạ Ag có tiềm năng trong việc ứng dụng chắn nóng. Vì thế một mơ hình đơn giản để nghiên cứu sự gia tăng nhiệt độ được tạo ra bởi sự chiếu đèn hồng ngoại vào bên trong một hộp cách nhiệt thông qua một lớp cửa sổ thủy tinh đã được thiết kế:
Hình 2.16: Sơ đồ mơ phỏng thí nghiệm của đo sự truyền nhiệt từ đèn hồng ngoại qua các loại cửa sổ khác nhau
Sự tăng nhiệt độ trong hộp kín là do bức xạ từ đèn hồng ngoại (Medilamp 250 W, TNE Co., Vietnam) (Hình 2.16). Hộp có cấu trúc lập phương được bao quanh bằng Styrofoam chịu nhiệt, diện tích mặt ngồi S0 của nó là 49 cm2. Cửa sổ được lắp ở mặt bên để đảm báo các tia hồng ngoại đi qua. Bên trong hộp, xốp màu đen được giữ cố định để tối đa hóa khả năng hấp thụ tia hồng ngoại. Đèn hồng ngoại được đặt trước cửa sổ ở cùng khoảng cách trong tất cả các phép đo là 50 cm.
Công suất đèn hồng ngoại phát đến cửa sổ và hộp có thể xem là khơng đổi. Nhiệt độ phịng và nhiệt độ trong hộp (T) được đo bằng nhiệt kế số (Conotec, Korea) ở các thời điểm định sẵn khác nhau sau khi đèn đã được mở tương ứng tại 1, 2, 3, 5, 7, 10, 15, 20 và 30 phút. Các phép đo được tiến hành khi diện tích cửa sổ thay đổi 1, 4, 9, 16 và 25 cm2. Ở mỗi kích thước, q trình được lặp lại trong 3 ngày khác nhau để kiểm tra độ lặp lại. Trong suốt thời gian thí nghiệm, “q trình làm mát chủ động” bề mặt cửa sổ được tiến hành bằng hệ thống thơng khí.
Hình 2.17: Hệ thí nghiệm đo hiệu ứng chắn nhiệt của các màng.
Quy trình đo hiệu ứng chắn nhiệt được thực hiện như sau:
Các thí nghiệm được tiến hành trên 4 loại vật liệu làm cửa sổ: CG, TNO (TiO2 pha tạp Nb), TNO-Ag 2p (TNO đồng phún xạ Ag trong thời gian 2 phút) và TNO- Ag 4p (TNO đồng phún xạ Ag trong thời gian 4 phút).
- Cài đặt hệ đo (Đèn hồng ngoại, Nhiệt kế, hộp xốp đặt cách đèn 50cm)
- Bật đèn với công suất lớn nhất.
- Đo nhiệt độ trong hộp tại các thời điểm 0, 1, 2, 3, 5, 7, 10, 15, 20, 25 phút với các diện tích cửa sổ 1, 4, 9, 16 và 25 cm2.
- Thay đổi lần lượt các diện tích cửa sổ 1, 4, 9, 16, 25 cm2
- Phép đo nhiệt đối với mỗi kích thước diện tích cửa sổ đươc lặp lại trong 3 ngày.